МенюРубрики

Мікро — ГЕС

Мікро — ГЕС – это электростанция, обладающие малой мощностью (до 100,0 кВт), служащие для производства электрической энергии, путем преобразования кинетической энергии воды.

Принцип дії

Принцип дії микро — ГЭС аналогичен действию больших и малых гидроэлектростанций. Разница заключается лишь в мощности установленного оборудования и количества вырабатываемой электрической энергии.
Виробництво електричного струму здійснює генератор, обертальний рух ротора яким передається з гідравлічної турбіни.
Для того, щоб турбіна прийшла в обертальний рух, створюється тиск води на водоймі, де встановлена міні ГЕС. Це може бути напір, створюваний природним плином водних мас, або створюваний шляхом будівництва греблі або іншого технічного споруди. У певних випадках можуть бути використані обидва способи створення напору одночасно.
Під дією напору, потоки води спрямовуються в потрібному напрямку, в створі їх руху монтується турбіна, на лопаті якої і надходить енергія рухомих водних мас. Ця кінетична енергія води перетворюється турбіною, в обертальний рух, який за допомогою механічної передачі (редуктор) і передається на вал генератора.

Джерелом енергії можуть служити:

  • річки різних розмірів та інтенсивності перебігу і струмки,
  • перепади висот на водосбросах водойм різного призначення;
  • технологічні водотоки;
  • перепади висот на трубопроводах різного призначення.

Залежно від виду використовуваного обладнання і способу його установки, принцип роботи гідроелектростанції, може відрізнятися. Це можуть бути наступні варіанти:

  1. Принцип «водяного колеса» – при цьому варіанті, приймальне колесо частково занурюється в воду паралельне її поверхні. Водні потоки, переміщаючись по природному руслу, тиснуть на лопаті, розміщені на колесі, і приводять його в обертання. Колесо, у свою чергу, за допомогою редуктора і інших механічних пристроїв, створює обертальний рух генератора.
  2. Конструкція у вигляді гірлянди – з протилежних берегів монтується трос, на якому встановлено спеціальні ротори. Вода, переміщаючись обертає ротори, обертальний рух яких передається на трос. Трос обертаючись, передає обертальний рух на генератор, встановлений на березі.
  3. З використанням ротора Дар'є – в принцип роботи турбіни, закладено використання різниці тисків на лопатях ротора.
  4. З використанням принципу пропелера – лопаті пристрої поміщені в воду і під вплив води приходять в обертальний рух, який і передається на вал генератора, що виробляє електричний струм.

Переваги використання мікро — ГЕС:

  • Відсутня необхідність у зміні природного ландшафту місцевості;
  • На якість воду не виявляється сторонній вплив, вона зберігає свої властивості;
  • Не залежність від впливу природних явищ;
  • Можливість використання в цілорічному циклі роботи;
  • Немає необхідності в будівництві дорогих гідротехнічних споруд.

Типи

Залежно від способу використання енергії води, мікро — ГЕС поділяються на:

  1. Плотинные.
    В основу способу створення водного напору, належить будівництво греблі, від якої по спеціальному жолобу (трубі), потоки води направляються до турбіни.
  2. Дериваційні.
    При влаштуванні мікро — ГЕС даного типу, використовується природний напір води (швидкі гірські річки). У цьому разі частина води відводиться з русла річки і направляється до турбіни, після чого, вода скидається в основне русло.
  3. Плотинно-дериваційні.
    даному типі електростанцій, використовується як природний напір, так і напір, створюваний греблею.
  4. Вільно-потокові.
    Даний тип мікро — ГЕС не передбачає будівництва напірних споруд, кінетична енергія води використовується в її вільному перебігу, шляхом встановлення спеціальних пристроїв, наплавного або заглибного виду.

Виробники і ціни

В даний час все більша кількість людей цікавиться альтернативними джерелами енергії, а відповідно і попит на устаткування, використовуване для виробництва енергії зростає. У зв'язку з цим, виробництвом подібного обладнання, що займаються компанії в багатьох країнах світу, в тому числі і в Росії.

Устаткування для мікро — ГЕС, як по окремим вузлам, так і комплектами, в нашій країні займаються:

  1. Компанія ТОВ «АЭнерджи», р. Москва.
    Підприємство виробляє обладнання для різних напрямків виробництва електричної енергії з використанням альтернативних джерел (ветрогенраторы, сонячні електростанції тощо). У лінійці товарів, що випускаються, енергетичне устаткування для мікро і міні – ГЕС.
  2. Міжгалузеве науково-технічне об'єднання «МНТО ИНСЭТ» р. Санкт-Петербург.
    Компанія виконує весь комплекс робіт від проектування до здачі під ключ готового
    об'єкта будівництва. У лінійці продукції мікро – ГЕС з різними
    видами робочого колеса і потужністю від 5,0 до 180,0 кВт, а також різноманітні
    гідроагрегати.

Вартість комплекту обладнання, в залежності від типу електростанції і її потужності – від 350000,00 рублів.

Серед зарубіжних виробників, найбільш відома продукція таких компаній, як:

  1. «CINK Hydro-Energy» Республіка Чехія.
    Компанія виробляє комплекти гідроелектростанції з горизонтальними і вертикальними турбінами, потужністю від 5,0 до 3000 кВт, а також мікротурбіни.
    Вартість комплектів від 500000,00 рублів.
  2. «Micro hydro power» Китай.
    Компанія виробляє комплекти гідроелектростанції потужністю від 1,0 до 3000 кВт. Вартість складає від 300000,00 до 4000000,00 рублів.
  3. Інженерно-технічна фірма Тзов «Гідропоніка» р. Бішкек, Киргизстан.
    Фірма виробляє гідроелектростанції потужністю від 0,5 до 5,0 кВт. Вартість складає від 60000,00 до 300000,00 рублів.

Як зробити своїми руками

Для того, щоб зробити простий пристрій для отримання електричної енергії, необхідно мати навички роботи з ручним інструментом, вільний час, бажання і водойму.

Як джерела електричної енергії можна використовувати автомобільний генератор, для обертання ротора якого необхідно виготовити наступну конструкцію.

  • У відповідності з наявними водоймою необхідно вирішити, який варіант колеса буде застосований – вертикальний або горизонтальний. Це впливає на просторову конструкцію збирається установки.
  • як колеса, використовується будь-який наявний у наявності. Добре підійде велосипедне колесо.
  • До обода колеса прикріплюються лопаті, які виготовляються з металу, твердого пластику або іншого матеріалу, наявного в наявності.
  • Колеса На вал кріпиться шестірня або шків. Залежно від закріпленого елемента, надалі буде виконуватися ланцюгова або ремінна передача.
  • Колесо кріпиться на конструкції і поміщається в воду з таким розрахунком, щоб при горизонтальному розміщенні колеса, 1/3 знаходилися над поверхнею води, при вертикальному розташуванні – вода надходила на лопаті, а вісь колеса була поза води.
  • Залежно від водного об'єкта, виконується установка генератора. Це можна виконати безпосередньо на зібраної металевої конструкції, або встановити на березі.
  • На вал генератора встановлюється шестерня або шків, які повинні бути меншого діаметру, ніж встановлені на колесі.
  • Виконується з'єднання шківів шестерень або, встановлених на колесі і валу генератора.

Установка готова до роботи.

Такий варіант отримання електричної енергії можна використовувати туристам і мандрівникам для підзарядки мобільних телефонів, планшетів та іншої не енергоємного обладнання.

Мікро — ГЕС на ручье

При проживанні в сільській місцевості або маючи дачну ділянку, поблизу з яким протікає струмок, можна вирішити питання з електропостачанням цих об'єктів, шляхом монтажу мікро – ГЕС, на такому водному об'єкті.
Для електропостачання подібного об'єкта, вже буде недостатньо автомобільного генератора, бо як встановлена потужність, навіть дачного будиночка значно більше, ніж подібний пристрій може зробити.
Найбільш вірне рішення – це придбати комплект мікро – ГЕС потужністю до 10,0 кВт, та виконати монтаж самостійно. Це дозволить знизити витрати, а сам процес монтажу, здатний виконати навіть людина з мінімальними знаннями у механіки і електротехніки.

В комплект такого обладнання, як правило, входять наступні елементи:

  • Гідротурбіна.
  • Мультиплікатор, для збільшення обертів вала генератора по відношенню до обротам турбіни.
  • Пристрій, що забезпечує саморозгін турбіни.
  • Комплект трубопроводів.
  • Генератор.
  • Система управління і автоматики.

Залежно від витрати води, який забезпечує струмок, вибирається тип турбіни, це як правило пропелерна або діагональна конструкція.
У відповідності з інструкціями виробника здійснюється монтаж обладнання та підключення споживачів.

Мікро – ГЕС водоворотного типу

Установки, що працюють на принципі виру, доцільно встановлювати на малих річках і повноводних струмках. Потужність такого типу мікро – ГЕС становить до 100,0 кВт.
При будівництві подібних станцій, монтується спеціальний жолоб, в який надходять водні маси з річки або струмка. У нижній точці жолоби виготовляється циліндричне споруда внизу якого влаштовується отвір. Вода надходить по жолобу в приймач-циліндр рухаючись по дотичній до стінок останнього, в слідстві чого, всередині циліндра, закручується у вирі, швидкість її руху збільшується, і вона витікає через нижній отвір, потрапляючи на лопаті турбіни.
Завдяки постійному обертанню води гідроелектростанції такого типу працюють в цілорічному циклі. Недоліком водоворотных мікро-ГЕС є висока вартість, обумовлена великим обсягом бетонних робіт.

Плюси і мінуси

Використання мікро – ГЕС, дозволяє отримати позитивний ефект від їх використання в економічній і соціальній сферах та екологічної безпеки територій, де будуються подібні споруди.
Виробництво електричної енергії дозволяє забезпечити енергетичну незалежність і безпеку території, окремого підприємства або об'єкта нерухомості. При будівництві не потрібно спорудження великих гідротехнічних споруд, і як наслідок, зниження вартості будівельно-монтажних робіт.
Важливою перевагою малої гідроенергетики є екологічна безпека подібних установок. На флору і фауну не виявляється будь-яких шкідливих впливів, якість води залишається незмінним.

Підсумовуючи плюси використання мікро – ГЕС, до їх позитивних властивостей можна віднести наступні:

  • Екологічність і безпеку установок;
  • Енергія води – это возобновляемый и неисчерпаемый источник энергии;
  • Здатність установок працювати в автономному режимі;
  • Виробляється електрична енергія володіє низькою собівартістю;
  • Тривалі терміни експлуатації;
  • Технічна надійність установок.

У будь-якого технічного об'єкта, на ряду з позитивними властивостями, завжди є й негативні. Для складних технічних споруд, якими є мікро – ГЕС, можливо наявність нештатних ситуацій, в результаті яких, виробництво електричної енергії може бути припинено, у зв'язку з чим, споживачі будуть знеструмлені.
Сезонність роботи станцій, що також є недоліком таких установок. Це визначає регіони використання або необхідність влаштування спеціальних пристроїв і конструкцій.

Об'єднуючи мінуси використання мікро – ГЕС, до їх негативних властивостей можна отности:

  • Васокая вартість обладнання та виконання будівельно-монтажних робіт;
  • Виведення загального користування значних площ (затоплення, при будівництві гребель і водосховищ);
  • Обмеженість використання, обумовлена можливістю монтажу установок і кліматом регіону встановлення обладнання;
  • Наявність потенційної небезпеки для живих організмів, що мешкають у водоймах.

Використання малих гідроелектростанцій є одним з напрямків розвитку поновлюваних джерел енергії і вже сьогодні конкурує з традиційними джерелами отримання електричної енергії, будучи ефективним напрямком розвитку альтернативної енергетики.

Додати коментар

Вашу адресу email не буде опубліковано. Обов'язкові поля позначені *

\n\n<\/ins>\n","html_block":"\n\n<\/ins>\n","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});\n\n<\/ins>\n","html_block":"\n\n<\/ins>\n","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});","html_block":"","group":"0","resolution_from":"\u221e","resolution_to":"\u221e"}]});\n<\/ins>\n\n<\/center>","html_block":"